Vanne à guillotine hydraulique à coin DN400 PN25

1. Description et principales caractéristiques

Une vanne à guillotine hydraulique est une vanne à mouvement linéaire où un disque en forme de coin (guillotine) est levé ou abaissé par un actionneur hydraulique pour contrôler le débit du fluide.

Caractéristiques principales pour cette taille et cette catégorie :

• Conception à passage intégral : Le diamètre intérieur correspond au diamètre du tuyau (DN400), ce qui entraîne une très faible perte de pression lorsqu'il est complètement ouvert et permet le raclage des pipelines.
• Flux bidirectionnel : Convient à un flux dans les deux sens.
• Tige montante : La tige se soulève lorsque la vanne est ouverte, fournissant une indication visuelle claire de la position de la vanne.
• Étanchéité métal sur métal : utilise généralement un coin et des bagues de siège à revêtement dur (par exemple, avec du Stellite) pour la résistance à l'érosion et à l'usure.
• Construction robuste : Conçue pour résister à des pressions et des forces élevées, elle offre un corps lourd et durable, souvent en acier moulé ou forgé.

2. Composants principaux

1. Corps : La structure principale sous pression est généralement en acier au carbone (WCB) ou en acier inoxydable (CF8M/316SS). Les extrémités à brides (par exemple, PN25/ASME B16.5 Classe 150) sont standard pour le DN400.
2. Capot : Fixé par boulonnage au corps, il abrite la tige et assure l’étanchéité. Un capot allongé est souvent utilisé à des fins d’isolation.
3. Coin (ou clapet) : Élément d’étanchéité essentiel. Pour les tuyaux PN25, un coin flexible est couramment utilisé. Il comporte une découpe ou une rainure sur son pourtour qui lui permet de fléchir légèrement, améliorant ainsi l’étanchéité et compensant les légères variations d’alignement du siège dues à la dilatation thermique ou aux contraintes dans la tuyauterie.
4. Tige : Un arbre fileté à haute résistance (par exemple, SS420 ou acier inoxydable 17-4PH) qui transmet la force de l'actionneur au coin.
5. Bagues de siège : anneaux à revêtement dur, pressés ou soudés dans le corps, contre lesquels le coin assure l’étanchéité. Elles garantissent l’étanchéité.
6. Garniture : Un joint (souvent en graphite pour les hautes températures) autour de la tige, contenu dans une boîte à garniture, pour empêcher les fuites dans l'environnement.
7. Actionneur hydraulique : Actionneur à piston ou à levier hydraulique, alimenté par pression hydraulique (généralement de l’huile). Il fournit le couple/la poussée élevés nécessaires au fonctionnement d’une vanne DN400 de grande taille malgré une pression différentielle élevée.

3. Principe de fonctionnement

• Ouverture : Le fluide hydraulique est acheminé vers l’actionneur, ce qui déplace le piston. Ce mouvement est converti en un mouvement rotatif (mécanisme à levier) ou linéaire (piston linéaire) qui fait tourner la tige de la soupape. La tige se visse dans le coin, le soulevant complètement dans le chapeau et dégageant ainsi le passage du fluide.
• Fermeture : Le fluide hydraulique est acheminé du côté opposé de l’actionneur, inversant ainsi le mouvement. La tige pivote et pousse le coin vers le bas en position fermée, où il est fermement pressé contre les deux bagues de siège, assurant l’étanchéité.

Note importante : Cette vanne est conçue pour l’isolation (entièrement ouverte ou complètement fermée). Elle ne doit jamais être utilisée pour la régulation de débit, car cela provoquerait des vibrations, de la cavitation et une érosion rapide du coin et des sièges.

4. Applications typiques

De par sa taille et sa pression nominale, cette vanne est utilisée dans des applications industrielles exigeantes :

• Conduites principales de transport et de distribution d'eau : Sections isolées des grands pipelines.
• Centrales électriques : Systèmes d'eau de refroidissement, conduites d'alimentation en eau.
• Eau de process industrielle : Grandes installations industrielles.
• Usines de dessalement : Lignes d'osmose inverse (OI) haute pression.
• Exploitation minière et traitement des minéraux : pipelines de boues (avec sélection appropriée des matériaux).

5. Avantages et inconvénients

6. Considérations importantes pour la sélection et l'utilisation

• Sélection des matériaux : Adapter les matériaux du corps/coin/siège (WCB, WC6, CF8M, etc.) au fluide de service (eau, corrosivité, température).
• Raccordements d'extrémité : Assurez-vous que les normes et le revêtement des brides (RF, RTJ) correspondent à la canalisation.
• Groupe hydraulique (GH) : La vanne nécessite un GH distinct pour générer la pression hydraulique. Tenez compte de la vitesse de fonctionnement, de la pression et du mode de commande (local/à distance) requis.
• Mode de sécurité intégré : L'actionneur peut être spécifié comme étant à ouverture par défaillance (FO), à fermeture par défaillance (FC) ou à défaillance en dernière position (FL) en fonction des exigences de sécurité.
• Vanne de dérivation : Pour les applications à haute pression, une petite vanne de dérivation (par exemple, DN50) est souvent installée pour égaliser la pression à travers le coin avant d'ouvrir la vanne principale, réduisant ainsi le couple de fonctionnement requis.

En résumé, la vanne à guillotine hydraulique DN400 PN25 est un dispositif robuste et performant, conçu pour interrompre ou rétablir complètement le débit d'eau dans les canalisations de grand diamètre et haute pression. Son fonctionnement hydraulique la rend idéale pour les points d'isolement critiques, qu'ils soient distants ou automatisés.